2012年电子设计竞赛试题

简介：
本题为2012年度电子设计竞赛官方命题，涵盖模拟电路、数字逻辑与嵌入式系统等多方面知识，旨在考察参赛者在实际问题解决中的综合能力。 2012年电子设计大赛试题包括微弱信号检测装置及频率补偿电路两个部分。 在微弱信号检测装置任务中，参赛者需要设计并制作一套能够从强噪声背景下的已知频率正弦波信号中提取其幅度值的设备，并以数字形式显示该数值。具体要求如下： - 噪声源输出电压 VN 的均方根值为 1V±0.1V； - 加法器应确保带宽大于 1MHz，且其输出 VC =VS+VN（其中 VS 是信号源）； - 纯电阻分压网络的衰减系数需达到或超过 100； - 微弱信号检测电路输入阻抗 Ri≥1 MΩ； - 当正弦波信号 VS 的频率为 1 kHz、幅度峰峰值在 200mV 至 2V 范围内时，设备必须能够准确测量并显示该信号的幅度值，并确保误差不超过5%。 对于频率补偿电路部分的任务要求如下： - 模拟传感器特性的“模拟模块”需按图1所示进行组装。当开关 K 接 Vs 的情况下： - 当Vs为200Hz、峰峰值为10V时，“模拟模块”的输出 Vb 应无明显失真； - 在以200Hz为基准频率的情况下，Vb的−3dB高频截止频率应达到4.5 kHz ± 0.5 kHz。 - 设计并制作一个能够使信号在特定频率下增益保持稳定，并扩展其高频频段范围的补偿电路。具体要求如下： - 在200Hz时电压增益 A(200Hz)=|VoVs|=1± 0.05； - 基于该基准，需将A(f) = |Vo/Vs| 的−3dB高频截止频率提升至更高值。 此外，试题还规定了评分标准涵盖设计报告、理论分析与计算、电路设计以及测试方案和结果等多方面内容。这是一项非常具有挑战性的电子竞赛题目，旨在评估参赛者的电子设计能力、理论知识及实际操作技能。